不同幅值和频率的交通荷载下黏土变形特性研究

作者:沈扬; 王钦城; 王俊健
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利用GDS空心圆柱扭转剪仪对南京河西软黏土施加不同循环荷载(CSR)和不同频率的模拟交通荷载,分析研究了交通荷载作用下土体的动力特性。试验结果表明,CSR的应变曲线可分为稳定型、临界型和破坏型。在不同频率下,广义剪应变可以通过频率折减系数进行预测。在CSR下部(小于0.23),土壤逐渐达到准二次平衡状态,孔压趋于稳定。在较高的CSR,由于结构变化,土壤无法达到准二次平衡状态,孔压逐渐上升。不同频率下的孔隙压力变化受塑性体积应变发展程度和单位时间塑性体积应变累积次数的影响。模量Ed(Gd)割线弹性(剪切)与土的循环正(剪切)应变振幅m(m)之间的关系可用Hardin-drnevich模型描述,发现1/ed~m或1/Gd~m的斜率与CSR呈负线性相关,频率对土的割线模量影响不大。通过计算土壤的总等效模量,发现土体破坏的值约为0.018,且该值对频率的变化影响不大。同时,与CSR相比,荷载频率对整体等效阻尼比几乎没有影响。